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菠蘿為什么沒有菠蘿籽?|環(huán)球新視野

時間:2023-04-20 17:39:41    來源:把科學帶回家(steamforkids;撰文:七君)    

現(xiàn)在是菠蘿上市的季節(jié)了。吃菠蘿的時候,不知道你是否考慮過這個問題:

菠蘿為什么沒有籽?


(資料圖片僅供參考)

和西瓜不同,菠蘿沒有籽靠的主要不是生物技術,而是太平洋和大西洋。

事情要從菠蘿的起源地說起。

菠蘿(Ananas comosus)的老家是南美洲,屬于鳳梨科(Bromeliaceae)。

它是世界上第三大熱帶水果,排名僅次于香蕉和檸檬,也是鳳梨科里唯一能吃,而且對人類來說最值錢的物種。

菠蘿籽。圖片來源:WikiMedia

和三倍體的無籽西瓜不同,我們平時吃的菠蘿確實能長種子。

菠蘿如果有籽,那就長在皮下方,是棕褐色的,特別硬,不好吃。

不過,這倒不是人工種植的菠蘿沒有籽的主要原因。

菠蘿不長樹上。圖片來源:WikiMedia

菠蘿沒有籽,主要是因為一旦菠蘿長了籽,它就不好吃了。

這和菠蘿的特殊技能點有關。

和大多數(shù)物種一樣,菠蘿有一顆天天甜甜向上的“心”,它叫做苗端(shoot apex)。

苗端總是往上蹭蹭地長,然后變成葉子。當葉子長夠的時候,苗端就會長出花來。這菠蘿花,其實就是我們吃的菠蘿了。

菠蘿的苗端(最上)。圖片來源:《Biology of the Pineapple Plant》

是的,菠蘿肉并不是它的果實,而是菠蘿花下面的子房。菠蘿外殼上那些又硬又尖的方形凸起物,實際上就是萎掉的花和苞片。

菠蘿外殼有很多尖尖對吧,所以菠蘿其實是數(shù)百朵花和它下方的子房聚集而成的聚花果(coalesced multiple fruit)。

警察叔叔,就是這個沒有孕育后代的植物生殖器賊啦好吃。

菠蘿的子房(圖 E 中 ovaries 所指)。圖片來源:《Handbook of Pineapple Technology》

沒“結(jié)果”也能有“結(jié)果”?

這就是菠蘿的特殊技能:在沒有被授粉,或者說不結(jié)籽的情況下就可以長出“果實”。

可是,如果強行給菠蘿授粉會發(fā)生什么事呢?

菠蘿花沒有被授粉的時候可以獨自美麗,使勁讓自己變得好吃。

可是當菠蘿真的被授粉之后,菠蘿就會把能量用在養(yǎng)種子而不是長果子上,菠蘿就沒那么好吃了。

此外,一旦菠蘿被授粉,那么堅硬的種子就會讓菠蘿比人類的嘴還硬。

正是這兩點讓菠蘿不能被授粉。

菠蘿花,圖片來源:WikiMedia

等下,世界上那么多蜜蜂,菠蘿花不是很容易被授粉么?

剛才說過菠蘿來自美洲,實際上菠蘿的天然授粉動物很少,包括蜜蜂在內(nèi)的昆蟲都不能給它們授粉。

菠蘿有專屬授粉者,它們就是也來自美洲的蜂鳥。

鳳梨科的植物大部分都來自美洲熱帶地區(qū),它們幾乎完全依賴“同鄉(xiāng)”的蜂鳥授粉。因此鳳梨科植物的演化也受到了蜂鳥的直接影響。

蜂鳥視覺極佳,喜愛長條狀且顏色鮮艷的花朵。圖片來源:WikiMedia

比如,鳳梨科植物的花朵就長成了蜂鳥最愛的樣子:鮮艷、細長、下面飽含蜜汁。實際上,這也是為什么鳳梨科的花大都鮮紅。

這種相互奔赴也具有排他性。長長的花朵和蜂鳥的鳥喙正好匹配就不說了,鳳梨科的花朵通常也沒有供昆蟲降落的平臺,因此對于昆蟲來說非常不友好。

菠蘿花就是這樣,菠蘿花不能被蜜蜂授粉,蜜蜂也不會理睬菠蘿。只有能邊飛邊嗦的蜂鳥能享用菠蘿花里面的蜜汁。

而為了避免吸引蝙蝠和甲蟲,鳳梨科的花朵大都也沒有香味。這對蜂鳥來說無所謂,因為蜂鳥視力好,但是嗅覺不好。

而又因為蜂鳥是高耗能生物,除非目的地有大量高甜糖水,否則它們不愿意遷徙,更別說跨越大洋了,因此直到現(xiàn)在我們也只能在美洲看到蜂鳥。

在菠蘿這邊,它們被帶到世界其他地方后,失去了專屬授粉的蜂鳥,反而能按照人類的思路變成好吃的水果。

為了保證菠蘿不被授粉,仍然作為人們喜歡的酸甜可口的水果,一些地方甚至禁止蜂鳥入境,比如夏威夷。

夏威夷菠蘿。圖片來源:WikiMedia

20 世紀 30 年代,夏威夷群島是全世界最大的菠蘿罐頭生產(chǎn)地,菠蘿罐頭產(chǎn)業(yè)曾是夏威夷的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

現(xiàn)在夏威夷則是鮮菠蘿的重要產(chǎn)區(qū),主要供應美國本土。

因此夏威夷特別怕蜂鳥入境后摧毀菠蘿種植業(yè),夏威夷農(nóng)業(yè)局就明文規(guī)定禁止攜帶蜂鳥入境。

夏威夷農(nóng)業(yè)局禁止蜂鳥入境。圖片來源:夏威夷農(nóng)業(yè)部官網(wǎng)

實際上,由于美國有《候鳥條約》(Migratory Bird Treaty),蜂鳥不能被帶到美國的任何地方,在美國哪怕是拿著蜂鳥鳥巢也違法了。

美國1966年發(fā)行的紀念《候鳥條約》的郵票。圖源:public domain

但是話說回來,菠蘿和蜂鳥的組合也有不少壞處。比如,菠蘿的專屬授粉特質(zhì)讓我們很難吃到新品種的菠蘿

剛才說過,菠蘿在沒有蜂鳥授粉的情況下無法自然結(jié)籽。

這實際上還依賴一個必要條件:

菠蘿花的花粉無法給自己受精,也就是“自交”,否則菠蘿花粉不小心粘到同花的雌蕊上,還是會結(jié)出籽。

也是因為無法自交,新菠蘿品種的研發(fā)經(jīng)歷了漫長的歷史。

直到現(xiàn)在,全世界最主要的菠蘿品種是無刺卡因,或者說光滑卡宴(Smooth Cayenne),也就是夏威夷在 100 年前做罐頭的那種,它的全球市場占有率達到了 70%。

而菠蘿的人工種植是靠“復制黏貼”,即營養(yǎng)繁殖(切一段扦插)。

其中咱們平時吃完菠蘿,把上面的葉子部分種起來就可以得到一顆新的菠蘿,從此實現(xiàn)菠蘿自由。

無刺卡因(左)的葉序是8或13,和其他品種有區(qū)別。圖源:itfnet.org

而直到1996年,夏威夷菠蘿研究所(Pineapple Research Institute of Hawaii)才研發(fā)出了 MD-2 這個更甜、更黃、更貴的品種,它主要占據(jù)著歐美市場。

到這里,菠蘿的炫飯故事還遠沒有結(jié)束。

你可能聽說過,“你在吃菠蘿的時候,菠蘿也在吃你”,因為菠蘿肉和它的植株含有能夠分解蛋白質(zhì)的蛋白酶。

實際上,做菜用的嫩肉粉(食品添加劑編碼為 E1101 )——鳳梨蛋白酶(Bromelain)就是從菠蘿的植株里提取的。

蛋白酶能分解蛋白質(zhì),讓吃它的動物感到痛苦,對菠蘿自我保護自然有好處。

可是,既然菠蘿不愿意被吃,為何又會在不授粉的情況開啟默認的長菠蘿模式呢?

這美味的菠蘿是為哪個不怕爛嘴巴的勇士準備的呢?這種動物還在美洲嗎?

這大概又是一個甜蜜而又辣嘴巴的演化故事了。

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